给水泵汽轮机转子汽封片的简易更换

【摘要 】文章通过对给水泵汽轮机的工作原理和汽封的结构类型以及在整台机组的作用做了详细的说明，对施工现场损坏的汽轮机转子的汽封片是如何取出及镶配的过程，进行了的分析与解读。

【关键词 】 汽轮机 转子汽封片取出 装配

中图分类号：TK26文献标识码： A 文章编号：

汽轮机是将蒸汽的热能转变为机械能的一种动力机械，级是其最基本的工作单元，在结构上它是由喷嘴和其后的动叶栅所组成，蒸汽进入喷嘴后其热能转变为动能，然后进入动叶给动叶片以冲动力，使叶轮旋转而输出机械功。大型汽轮机就是由多个级组成，每个级都有动、静两部分组成，因此整个汽轮机也就由动、静两部分组成。汽轮机的转动与静止部件之间必须留有一定的间隙，以防相互摩擦。由于汽缸内外、隔板前后以及带反动度的动叶两侧存在压差，而相应各处动静部分之间又必须保持一定间隙以使它们不致相碰，因此必须设置汽封装置，汽封装置可分为内汽封，端部汽封和转子汽封。内汽封一般包括隔板汽封，叶顶汽封和平衡活塞汽封，其作用是高位能的蒸汽向低位能的区域泄露，端部汽封又称为轴封，转子汽封主要是配合端部汽封一起使用，前轴封的作用是防止减少汽缸内蒸汽向外泄露，防止高温蒸汽漏人轴承座致使轴瓦温度升高及油含水，后轴封是防止外界的空气进入汽轮机排气缸内，破坏真空度，影响汽轮机的安全稳定运行。

汽封的结构类型有曲径式和迷宫式。曲径式汽封有梳齿形（平齿、高低齿）、J形、枞树形三种。曲径式汽封的工作原理：一定压力的蒸汽流经曲径式汽封时，必须依次经过汽封齿尖与轴凸肩形成的狭小间隙，当经过第一个间隙时通流面积减小，蒸汽流速增大，压力降低。随后高速汽流进入小室，通流面积突然变大，流速降低，汽流转向，发生撞击和产生涡流等现象，速度降到近似为零，蒸汽原具有的动能转变成热能。当蒸汽经过第二个汽封间隙时，又重复上述过程，压力再次降低。蒸汽流经最后一个汽封齿后，蒸汽压力降至与大气压力相差甚小。所以在一定的压差下，汽封片越多，每个汽封片前后的压差就越小，漏汽量也越小。当汽封片数足够多时，漏汽量为零。迷宫式汽封的工作原理是通过多次的截留膨胀产生的阻尼效果，减少蒸汽沿轴向泄露。

汽轮机转子的汽封片如果要是损坏将会造成汽轮机内部的蒸汽外泄，降低汽轮机的效率造成不必要的浪费，更换新的汽封片重新加工到出厂的设计尺寸就能解决这个问题。 我们在施工的现场就遇到了这样的问题，这是一台杭州汽轮机厂生产的NK-63/71/0冷凝式的汽轮机，用于驱动1*600MW火电机组50%容量的锅炉给水泵，汽轮机转子在运输的过程中，由于人为的装箱原因，转子到现场后发现转子的固定支架发生位移，低压侧的3道汽封片个别部分出现了折断的现象，修复后不能满足安装的要求了，只能是更换新的汽封片，一般常用的更换工艺方法就是将整条转子夹在转用的设备上或者是落地车床上，用车削的方法将损坏的汽封片车削掉，然后镶配上新的汽封片，再用车床车削汽封片的外圆来达到设计尺寸。但是，我们的施工单位根本不具备这种加工的能力，要是将转子返回汽轮机厂加工，来回一趟时间来不及，现场的工期不允许。后来，我们从给水泵汽轮机的安装说明书上发现有这么一条文字，汽封片和压条备品件都随机供给用户，如果发现汽封片损坏是，用户可以自行更换也可委托我公司返修，更换。于是我们几位工程师联合两名有经验的老师傅共同组成了公关小组，准备现场更换已损坏的汽封片。

1.工器具的准备。 表1-1

2.汽封片及压条的型号和尺寸的确认。

NK63/70/0型汽轮机转子的汽封装置是镶片式结构，汽封片由耐热的1Cr18Ni9Ti材料制成，截面成J形，厚0.20mm，汽封片的J形根部厚1.1mm，压条是0.9*0.9mm的方钢材质是铬镍不锈钢，用压条将J形的汽封片压铆在转子的汽封槽内，汽封槽的槽宽是1.5mm，将汽封片压铆在槽内有0.5mm的过盈配合，非常的牢固。汽封片与汽封体形成曲径通道，汽封片与汽封体径向距离之间始终保持0.2-0.4mm的间隙。

3.将汽轮机的转子放置于汽缸内的2个轴瓦之上，将推力瓦安装到位，避免转子转动起来轴向位移过大，用锯弓将折断的汽封片J形的根部位置破坏掉，（锯条的厚度只有0.5mm，压条的宽度是0.9mm），用錾子慢慢将汽封片跟压条一起取出来，用钢丝钳捏紧，转动转子，用锤子錾子轻轻敲击汽封槽的底部将汽封片跟压条一起往外拉，这时候一定要轻，避免伤到转子的汽封槽，一条损坏的汽封片就很容易的取出来了，将取出的旧的汽封片用游标卡尺测量原始的厚度，做好记录。用什锦挫修正一下汽封槽的两侧打毛的位置，然后再用砂纸打磨干净，用医用酒精将槽内清理干净，晾干，准备装配新的汽封片。在装配新汽封片之前先将新的汽封片与取出来的汽封片对比一下高度，用剪刀修剪新汽封片的高度略高于取出的汽封片0.2mm左右。

在装配汽封片与压条的时候，必须保证这一圈的压条为一整段，不能拼接，压条的接缝与汽封片的接缝至少应错开450，相邻的汽封片的接缝应错开1800，每圈汽封片的接口间隙是0—0.5mm，从一侧开始慢慢镶配，自始至终需要两个人的紧密配合，前边用一把錾子往汽封槽压，另一把錾子配合着铆，直至这一圈汽封片装配结束。

汽封片装配结束后，将其平均的分成8等分，用锉刀慢慢打磨修正圆滑过渡，修正过渡期间用深度游标卡尺反复的测量汽封片的高度，确保加工后的不出现波浪形，当汽封片高度还差0.05mm就要达到设计尺寸时，将白钢条固定在转子的一侧，投入手动盘车，同时给轴瓦跟推力瓦手动加油，盘动转子进行最终的修正，直到达到设计的尺寸。将跟换的汽封片位置的汽封体翻转到汽缸内，用塞尺检查左右两侧的汽封间隙，间隙过小则继续加工，直到合格。最终的装配加工结束后，我们再将医用胶布贴到转子的汽封片上慢慢转动转子一圈，检查医用胶布的接触情况。这样，一圈新的汽封片就装配结束了，剩余的2道汽封片的装配以此类推就完成了。像这种方法操作，3道汽封片2名施工人员两天的时间就能全部更换完加工完。

以上就是我们在施工现场更换汽封片的方法，各项尺寸都达到了汽轮机厂的设计尺寸，工艺简单操作实用，不受场地和特种设备的限制，及时高效的完成安装的任务，节省时间，还大大的降低了施工的成本费用。

参考文献

杭州汽轮机厂提供的给水泵汽轮机图纸及安装说明书。

［1］《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机机组篇）DL5011-92。